云水含量測試風(fēng)洞與傳感器設(shè)計研究.pdf

1、云水含量在空中的分布和云的降水潛力與天氣過程有密切的關(guān)系,測量云水含量對提高我國天氣預(yù)報和災(zāi)害預(yù)警能力有重要意義。云水含量傳感器可用于檢驗氣象雷達和衛(wèi)星測量云水含量的準(zhǔn)確性,有利于提高氣象雷達和衛(wèi)星測量云水含量的能力。但國內(nèi)缺乏傳感器本身的數(shù)值模型,而云水含量測試風(fēng)洞的研制則提供了一個實驗平臺,對于給云水含量傳感器提供準(zhǔn)確的氣象環(huán)境,對云水含量傳感器研制的標(biāo)定具有重要的意義。
　　 首先概述了常見的云水含量測量方法,分別說明了現(xiàn)

2、有光學(xué)測量方法(PMS粒子測量系統(tǒng)),微波測量方法(微波輻射計),熱線測量方法(熱線儀)測量的原理、應(yīng)用發(fā)展、相關(guān)的檢定技術(shù)和存在的問題。并基于熱線測量方法對云水含量測試風(fēng)洞提出了相關(guān)要求。
　　 其次是云水含量測試風(fēng)洞系統(tǒng)用于云液水含量傳感器的整體設(shè)計研究,對系統(tǒng)的初步構(gòu)想到整體設(shè)定以及最后的要求進行了說明,并提出循環(huán)系統(tǒng)和開放系統(tǒng)各自的測試方法及優(yōu)越性。
　　 為了適應(yīng)風(fēng)洞的模擬測試、提高抗風(fēng)干擾的能力、以及減小較大

3、水滴的冷卻效應(yīng),設(shè)計了兩種新型的熱線含水量儀?；诜€(wěn)態(tài)溫度場的基本理論,按求解導(dǎo)熱微分方程的第二類、第三類邊界條件加載,應(yīng)用ANSYS有限元軟件對新型的熱線含水量儀在云液態(tài)水的撞擊蒸發(fā)下以及風(fēng)的對流作用下的溫度分布仿真計算,通過對兩種新型熱線含水量儀的數(shù)值分析,得出了新型熱線含水量儀測量結(jié)果受風(fēng)的干擾誤差更小,測量精度得到了提高,以及減小了較大水滴對儀器造成的冷卻效應(yīng),且驗證了計算方法和熱線式含水量儀溫度分布的界定的合理性,可應(yīng)用于以后